关于 app-level 进行虚拟化管理的接口设计：

https://github.com/rust-vmm/mshv

Microsoft Hypervisor wrappers. This repository provides two crates which are mshv-bindings and mshv-ioctls. These crates will provide the APIs and definitions to create a VMM on Microsoft Hypervisor along with other rust-vmm crates.

本周(5.15 - 5.21) 进度：
5.15 进度：

1. 实现了 PLIC 模拟。
2. 学到了 riscv 中可以通过 HLVX 指令从 guest 内存进行读取，不需要手动进行两阶段页表翻译，参考 salus 写了从 guest 取内存的方法。
3. 似乎应该每个 vcpu 都应该安装自己的页表，现在直接给 VM 安装页表似乎没办法支持多核，明天梳理一下结构画个图上来。
4. 改了改论文。

5.16 进度：

没有什么实质性进度，主要在改一些代码的结构以及和所有权作斗争，并且在用 rustc 1.71.0-nightly 编译 hypervisor 指令时发现编译错误，回退到 1.68.0-nightly 编译成功，怀疑是在 1.70.0 后升级了 LLVM 版本造成的，给 rustc 提了个 issue：rust-lang/rust#111637

5.17 进度：

1. 实现了 PageFault 的处理
2. 添加了基于设备树的配置
3. 理论上移植了大部分 hypocaust-2 的特性，理论可以跑整个 os 了，不过在外部中断这里遇到了一些问题，明日解决。预计本周可以完全复现完成 hypocaust-2 的功能并运行 Linux。

5.18 进度：

1. 跑起了 rCore-Tutorial-v3

5.19 进度：

1. 尝试跑 linux 但是遇到了 bug，bug 在于在启动 Linux 过程中在执行 init process 之前进入了 idle 线程并不再重新调度，一番调试后发现跑 Linux 过程中根本没有触发时钟中断，具体原因目前还没调出来。
2. 成功启动 Linux，原来是在处理 SBI base 的时候没有将 A0 置为 SUCCESS 导致 linux 探测 SBI 扩展失败。圆满完成本周计划。

下周计划：

1. 整理代码，给 arceos 发 PR。
2. 尝试支持多核启动。

本周（5.22 - 5.28）进度：
由于本周除了要做 hypervisor 还要做 virtio，关于 virtio 的进度在另一个 discussion 里面更新：

5.22 进度：

1. 开始在 arceos 中嵌入 hypercraft 库

5.23 进度：

1. 在 arceos 里起 hypervisor 起 Linux。
2. 尝试过 CI 但没完全过。

5.24 进度：

1. 把 CI 都过了，合并入了 hypervisor 分支中。

6.1

1. 连上了远程 FPGA，启动了 U-Boot。

当前进度（9.1）：
前期完成arceos、hypercraft和rust-shyper主要源码阅读和分析之后，花了两个多星期修改论文，hypervisor改造暂停了一段时间，目前完成了context_frame.rs和cpu.rs的基本改造（还需等其他文件一起修改后再验证）。

下周安排：
完成CPU初始化功能的改造，并尽可能多的完成VM初始化的其他部分功能。

arm架构hypervisor进度计划：

1. CPU、VM、中断化部分：9/21
2. 内存及页表：9/28
3. CPU调度：10/5
4. VM启动及调试：10/15

x86架构hypervisor进度计划：

1. 虚拟化状态管理和vCPU管理：~50%，大约9/17完成
2. 内存虚拟化：0%，大约9/27完成
3. 中断和异常处理：~5%，大约10/8完成
4. 设备虚拟化和其他：0%，大约10/20完成

hypervisor适配arceos（9.4）

唐：
上周总结：基于移植计划，学习rust语言，正在进行cpu、vm的状态抽象、异常、gic中断部分的实现，目前基本移植了contextFrame部分，完善了gic寄存器结构，使arceos兼容了rust-shyper的gic涉及的寄存器，ipi与中断注册部分基本实现，cpu实现了基本结构（页表、调度、初始化相关还未实现）
本周计划：下周继续推进cpu和vm结构的实现，争取完成中断和异常处理的兼容，删除目前不必须的功能（如虚拟机迁移）

黄：
上周总结：梳理了context_frame、CPU初始化、VM初始化中涉及的寄存器及配置。学习了ARM架构中断的设置。
本周计划：1.调研AI用于探测系统错误的论文；2.改造CPU初始化、VM初始化功能的代码

苏：
上周总结：主要是在继续阅读RVM的vcpu管理代码，同时继续处理VMX状态管理的代码适配问题。
本周计划：继续移植VMX状态管理和vcpu管理的代码。

hypervisor适配arceos（9.4）
arm架构（唐）
进度：和黄同学讨论修改目标为实现二型hypervisor启动一个普通vm，明晰了启动部分特权级相关的内容。已完成大部分异常与中断处理。
异常与中断处理：
1.添加了了module/axhal/src/arch/aarch64/trap_hv.S，形成了针对vm的异常处理向量
2.其中trap_hv.S中调用的lower_aarch64_synchronous与lower_aarch64_irq实现在crates/hypercraft/src/arch/aarch64/exception.rs中。
3.lower_aarch64_synchronous中定义的data_handler与hvc_handler位于crates/hypercraft/src/arch/aarch64/sync.rs中。lower_aarch64_irq中的interrupt_handler定义在crates/hypercraft/src/arch/aarch64/interrupt.rs中
4.中断注册部分添加了ipi、maintenance、timer中断，注册代码位于module/axruntime/src/hv.rs的interrupt_register_for_aarch64_hv中。
5.由于虚拟机需要进行中断注入，中断注入部分移植了rust-shyper的vgic.rs部分（位于crates/hypercraft/src/arch/aarch64/vgic.rs）。修改了module/axruntime/src/trap.rs，使与rust-shyper中的中断处理保持一致：ipi、maintenance、timer中断由对应的handler负责，剩余中断号在16~32的则注入虚拟机。目前该部分实现还存在问题，还未把module/axruntime/src/trap.rs部分代码用在系统中，还需要进一步修改。
6.中断底层GIC部分实现在crate/arm_gic下，主要添加了GICH寄存器的相关结构。
其他部分：
1.移植了部分rust-shyper中vcpu、cpu、vm的结构，在crates/hypercraft/src/arch/aarch64中（vcpu.rs, cpu.rs, vm.rs），但为了和arceOS兼容，还需要进行大量修改，修改重点在于vcpu、vm之间的初始化，并且使修改后需要兼容rust-shyper实现的vgic。
计划：预计下周完成异常部分与启动相关的部分代码（HVC Handler），以及部分启动流程（可能会兼顾到部分内存处理），调整兼容中断处理。

x86架构（苏）：
进度：
1.VMX状态管理部分已经基本上移植完毕。
a.VMX硬件检测的代码放在crates/hypercraft/src/arch/x86_64/detect.rs中，如果启用“hv” feature，则会在rust_main中通过init_hv_runtime.rs进行调用。
b.crates/hypercraft/src/arch/x86_64/msr.rs提供了读写MSR寄存器（model-specific registers）的通用代码。
c.crates/hypercraft/src/arch/x86_64/percpu.rs中放置的是PerCpu（每个逻辑处理器一份的数据，主要是VMXON region的地址以及VMCS revision identifier）的定义和管理代码。其中一部分可以复用于vCPU管理中的VMCS管理。
2.已经开始在apps/hv中增加x86_64架构下调用hypercraft进行虚拟化的代码。
计划：
1.下周预计完成vCpu生命周期管理相关部分的代码
a.仍然放置在crates/hypercraft/src/arch/x86_64下，包括vCpu的创建，VMCS的管理，VM entry，VM exit的处理。
2.apps/hv中完成环境检测，虚拟化开启，vCpu创建部分的代码。
a.在apps/hv/src/main.rs中加入合适的初始化PerCpu的代码。
b.在同样的位置加入创建并启用vCpu的代码。

20231101
ARM Hypervisor（黄和唐，代码主要有唐实现）：
进度：
1.完成异常处理之后，调整内存地址空间，利用ArceOS现有的页表机制为Hypervisor他提供了基础的内存管理功能。
2.解决了运行nimbos的一些bug后，成功在Hypervisor中支持nimbos VM的运行。
3.完成ARM Hypervisor实现介绍的文档（唐）
计划：
1.适配linux，解决运行linux存在的问题

x86 Hypervisor（苏）
进度：
1.支持nimbos运行。
2.完成了一个简单的x86 linux bootloader，现在guest内已经可以运行到linux内核的boot阶段。
3.完成x86 Hypervisor实现介绍的文档
计划：
1.适配linux，解决运行linux存在的问题

一起：
1.讨论并明确了面向三种架构下多核、多VM、内存动态管理的功能要求。

20240112
Hypervisor开发的目标是能够实现ArceOS中的应用获得Guest中Linux的支持，现有ArceOS Hypervisor和ArceOS紧密的结合在一起无法在运行VM的同时运行其他应用，另外VM配置没有统一的管理接口。跨域的通信拟采用类似crtos的ivshmem的方式实现，因此需要ArceOS需要实现中断虚拟化，Linux需要能有支持通信的模块。为了减少ArceOS初始化功能，所以打算采用Type1.5的方式加载Hypervisor。
基于标和当前的开发情况，将后续开发任务分为几个方向，预期时间为下周三（20240117）有阶段性结果：

1. ArceOS中对task、process、vcpu的统一抽象管理，实现ArceOS同时运行app和VM，负责人为胡柯洋。
2. ArceOS中断虚拟化（基础要求能通知到Linux）及Linux中断响应模块，负责人为苏明贤。
3. VM config配置，提供VM配置统一接口，完成后继续开发virtio，负责人唐诗美。
4. Type1.5启动，ArceOS支持Cell创建及Linux降级，负责人黄旺，邱沛中。
5. 任务1、2完成后，进行跨域通信，暂定胡柯洋、黄旺、邱沛中负责。
6. 任务2、3完成后，进行实机适配，暂定苏明贤、唐诗美负责。

晚上跟贾老师讨论了一下我的想法，初步觉得这个东西是可行的：
使用 axtask 统一对unikernel的task、宏内核的process、hypervisor的vcpu三者的管理
参考（合并）宏内核版本（Starry）中进程管理，预计TaskInner结构体新增一个 TaskType域

#[derive(Debug)]
enum TaskType {
    /// ArceOS task.
    Task,
    /// User process. Refaer to `https://github.com/Azure-stars/Starry`
    Process(ProcessInner),
    /// Virtual CPU. Refer to `Vcpu` struct in crates/hypercraft/arch/${ARCH}/vcpu.rs
    Vcpu(VcpuInner),
}

需要合并hypercraft中的vcpu实现

20240116:
1.胡柯洋：完成task和process重构，能够加载ELF文件，不处理syscall，直接返回结果。明天合并vcpu。
2.苏明贤：开始Linux自定义驱动编程。明天完成自定义irq。
3.唐诗美：基于serde和serde_json_core，参考rust_shyper config部分结构定义，实现了解析json格式的vm config的整体框架。明天参考jailhouse cell的配置，完善pio config结构。
4.邱沛中：继续阅读 rvm 1.5代码，尝试调试 rvm 代码，调试看每一步的执行。明天继续调试。

2024秋冬季开源操作系统训练营实习项目（hypervisor）信息

2024秋冬季开源操作系统训练营实习项目（hypervisor）进展信息

设备树方向

周进展

x86 seabios方向

周进展

Type1.5 hypervisor 方向

周进展